DNA

DNA adalah asam nukleat yang mengandung materi genetik dan berfungsi untuk
mengatur perkembangan biologis seluruh bentuk kehidupan secara seluler. DNA
terdapat pada nukleus, mitokondria dan kloroplas. Perbedaan di antara ketiganya
adalah: DNA nukleus berbentuk linear dan berasosiasi sangat erat dengan protein
histon, sedangkan DNA mitokondria dan kloroplas berbentuk sirkular dan tidak
berasosiasi dengan protein histon. Selain itu, DNA mitokondria dan kloroplas
memiliki ciri khas, yaitu hanya mewariskan sifat-sifat yang berasal dari garis ibu.
Hal ini sangat berbeda dengan DNA nukleus yang memiliki pola pewarisan sifat dari
kedua orang tua. Dilihat dari organismenya, struktur DNA prokariot berbeda dengan
struktur DNA eukariot. DNA prokariot tidak memiliki protein histon dan berbentuk
sirkular, sedangkan DNA eukariot berbentuk linear dan memiliki protein histon (Klug
& Cummings 1994: 315--316; Raven & Johnson 2002: 94).
DNA memiliki struktur pilinan utas ganda yang antiparalel dengan
komponen-komponennya, yaitu gula pentosa (deoksiribosa), gugus fosfat, dan
pasangan basa. Pasangan basa pada DNA terdiri atas dua macam, yaitu basa purin
dan pirimidin. 'Basa purin terdiri atas adenin (A) dan guanin (G) yang memiliki
struktur cincin-ganda, sedangkan basa pirimidin terdiri atas sitosin (C) dan timin (T)
yang memiliki struktur cincin-tunggal. Ketika Guanin berikatan dengan Sitosin,
maka akan terbentuk tiga ikatan hidrogen, sedangkan ketika Adenin berikatan
dengan Timin maka hanya akan terbentuk dua ikatan hidrogen. Satu komponen
pembangun (building block) DNA terdiri atas satu gula pentosa, satu gugus fosfat
dan satu pasang basa yang disebut nukleotida (Lewis 2003: 176--178).
Sebuah sel memiliki DNA yang merupakan materi genetik dan bersifat herediter
pada seluruh sistem kehidupan. Genom adalah set lengkap materi genetik (DNA)
yang dimiliki suatu organisme dan terorganisasi menjadi kromosom. (Human
Genome Project 2005: 1)
- DNA juga dapat diisolasi, baik pada manusia maupun pada tumbuhan. DNA
manusia dapat diisolasi melalui darah. Darah manusia terdiri atas plasma
darah, globulus lemak, substansi kimia (karbohidrat, protein dan hormon), dan
gas (oksigen, nitrogen dan karbon dioksida). Plasma darah terdiri atas eritrosit
(sel darah merah), leukosit (sel darah putih) dan trombosit (platelet).
Komponen darah yang diisolasi yaitu sel darah putih. Sel darah putih dijadikan
pilihan karena memiliki nukleus, di mana terdapat DNA di dalamnya. DNA pada
tumbuhan juga dapat diisolasi, contohnya pada tumbuhan bawang merah (
Allium cepa) dan pada pisang (Musa sp.) (Kimball 2005: 8; Kent & Carr 2001:
317).
- Isolasi DNA memiliki beberapa tahapan, yaitu: 
- 1. Isolasi jaringan
- 2. Dinding dan membran sel dilisiskan
- 3. Diekstraksi dalam larutan
- 4. Dipurifikasi
- 5. Dipresipitasi
Prinsip-prinsip dalam melakukan isolasi DNA ada 2, yaitu sentrifugasi dan
presipitasi. Prinsip utama sentrifugasi adalah memisahkan substansi berdasarkan
berat jenis molekul dengan cara memberikan gaya sentrifugal sehingga substansi
yang lebih berat akan berada di dasar, sedangkan substansi yang lebih ringan akan
terletak di atas. Teknik sentrifugasi tersebut dilakukan di dalam sebuah mesin yang
bernama mesin sentrifugasi dengan kecepatan yang bervariasi, contohnya 2500
rpm (rotation per minute) atau 3000 rpm (Kimball 2005: 4; Lewiston 2002:1--3;
LPCH 2005: 2).
Ada 5 tahap untuk melakukan isolasi DNA, yaitu: isolasi jaringan, pelisisan dinding
dan membran sel, pengekstraksian dalam larutan, purifikasi, dan presipitasi.
Tahap pertama yang dilakukan yaitu mengisolasi jaringan yang ingin digunakan,
yaitu darah.
Tahap selanjutnya yaitu melisiskan dinding dan membran sel dengan larutan pelisis
sel darah merah. Setelah dilakukan inkubasi, darah yang telah bercampur dengan
pelisis sel darah merah tersebut lalu disentrifugasi selama 10 menit dengan
kecepatan 2500 rpm. Selanjutnya supernatan yang terbentuk dibuang dan
kemudian dilakukan ekstraksi di dalam larutan. Hal tersebut bertujuan agar didapat
ekstrak nukleus sel darah putih.
Tahap berikutnya adalah purifikasi. Tahap ini bertujuan untuk membersihkan sel
darah putih dari zat-zat lainnya, dan tahap terakhir, yaitu presipitasi bertujuan
untuk mengendapkan protein histon, sehingga untai-untai DNA tidak lagi
menggulung (coiling) dan berikatan dengan protein histon, yang menyebabkan DNA
menjadi terlihat (Kimball 2005: 4; Lewiston 2002:1--3; LPCH 2005: 2).
Tahap isolasi jaringan; untuk mengisolasi jaringan sel darah putih, maka darah yang
masih memiliki komponen-komponen lengkap perlu dipisahkan satu dengan lainnya
sehingga yang tersisa hanya sel darah putih. Karena itu ke dalam tabung yang
berisi darah diberikan larutan pelisis sel darah merah yang merupakan larutan
hipotonis. Karena larutan tersebut hipotonis, maka akan terjadi hemolisis. Larutan
pelisis sel darah merah terdiri atas EDTA (ethylenediamine tetraacetic acid) yang
akan membentuk kompleks (chelate) dengan ion logam, seperti Mg2+ yang
merupakan kofaktor DNAse. Selanjutnya tabung dibolak-balik denan gerakan
memutar yang membentuk angka 8 agar larutan dapat menyatu dengan sempurna
selama 10 menit. Darah yang telah bercampur dengan pelisis sel darah merah
tersebut lalu disentrifugasi selama 10 menit dengan kecepatan 2500 rpm.
Selanjutnya supernatan yang terbentuk dibuang. Untuk melisiskan membran sel
dan membran nukleus sel darah putih yang terisolasi tadi, diberikan larutan pelisis
sel darah putih yang terdiri atas EDTA dan SDS (Sodium Dodecyl Sulfate) yang
berfungsi untuk merusak lipid pada membran sel sehingga leukosit hancur (Rybicki
& Purves 2005: 1; Harley 2005: 410).
Tahap selanjutnya yaitu purifikasi. Purifikasi bertujuan untuk membersihkan sel
darah putih dari zat-zat lainnya; Ke dalam larutan tadi kemudian diberikan RNAse
dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C. Hal tersebut bertujuan untuk
mengoptimalkan kerja enzim yang sangat dipengaruhi oleh temperatur. Tahap
berikutnya yaitu presipitasi; Tahap presipitasi dilakukan dengan cara meneteskan
larutan presipitasi protein dan kemudian divortex yang bertujuan untuk
menghomogenkan larutan. Larutan presipitasi protein terdiri atas amonium asetat
yang jika berikatan dengan protein mengakibatkan terbentuknya senyawa baru
yang memiliki kelarutan yang lebih rendah, sehingga menyebabkan protein
mengendap. Larutan tersebut kemudian disentrifugasi kembali selama 15 menit
dengan kecepatan 3000 rpm. Supernatan yang berisi DNA kemudian dituangkan ke
dalam tabung berisi isopropanol dingin dan tabung dibolak-balik kembali dengan
gerakan angka 8. Pemberian isopropanol bertujuan untuk visualisasi DNA.
Selanjutnya tabung disentrifugasi kembali selama 5 menit dengan kecepatan 3000
rpm. Hasil dari sentrifugasi adalah terdapatnya pelet DNA pada dasar tabung yang
kemudian ditambahkan etanol 70% dan dibolak-balik kembali. Pemberian etanol
bertujuan untuk membersihkan DNA dari pengotor-pengotornya. Setelah tercampur,
tabung kemudian disentrifugasi kembali selama 5 menit dengan kecepatan 3000
rpm. Hasil akhirnya adalah DNA yang berada pada tepi dasar tabung. Langkah
akhirnya adalah dengan pemberian Tris-EDTA yang bertujuan untuk melarutkan
kembali DNA untuk dipreservasi (Harley 2005: 409--410; Lewiston 2002: 1--2).
Isolasi DNA genom buah pisang memiliki prinsip yang sama dengan isolasi DNA sel
darah putih. Langkah pertama adalah dengan memasukkan buah pisang ke dalam
blender dan blender selama 5 menit. Hasil blender kemudian ditambahkan air
dengan perbandingan 1:1 dan garam lalu diaduk selama 15 menit. Garam memiliki
fungsi yang sama dengan SDS pada isolasi DNA genom sel darah putih, yaitu untuk
memberikan kondisi ionik, sehingga reaksi berjalan lebih stabil. Campuran tersebut
kemudian disaring dengan corong dan ditambahkan isopropanol yang berfungsi
untuk memvisualisasikan DNA dan menetralkan (desalted) sebab isopropanol tidak
memiliki muatan, sedangkan DNA bermuatan negatif (-). Kemudian tabung
dibolak-balik untuk mendapatkan DNA. Akan tetapi, setelah diberikan Tris-EDTA,
yang didapat oleh praktikan hanyalah pengotor yang tidak larut di dalamnya. Hal ini
dapat terjadi karena kurang teliti dalam mengerjakan proses isolasi tersebut (Harley
2005: 410).

fungsi dan sifat gen

Sifat-sifat gen

Gen-gen yang menampakkan senyawa kimia sebagai substansi hereditas mempunyai sifat-sifat sebagai berikut.
1. Sebagai zarah tersendiri yang terdapat dalam kromosom.
2. Mengandung informasi genetik.
3. Dapat menduplikasi diri saat terjadi pembelahan sel.
4. Mempunyai tugas khusus sesuai fungsinya.
5. Kerjanya ditentukan oleh susunan kombinasi basa nitrogennya.
Fungsi Gen
Gen merupakan substansi hereditas yang memiliki fungsi seperti berikut.
1. Menyampaikan informasi genetika dari generasi ke generasi.
2. Mengontrol dan mengatur metabolisme dan perkembangan tubuh.
Proses reaksi kimia dalam tubuh dapat terjadi secara berurutan. Pada setiap tahap reaksinya diperlukan enzim. Pembentukan dan pengontrolan kerja enzim tersebut dilakukan oleh gen. Pada proses perkembangan yang memerlukan hormon juga diatur oleh gen.
3. Menentukan sifat-sifat pada keturunannya. Seperti dicontohkan pada fakta di depan. Sifat-sifat tersebut dapat berupa warna kulit, bentuk rambut, bentuk badan, dan lain-lain.

manfaat genetika

Sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan, maka ilmu genetika dapat diterapkan di berbagai bidang, misalnya bidang pertanian, peternakan dan kesehatan. Penerapan tersebut di antaranya dilakukan melalui proses mutasi buatan, seleksi, dan penyilangan.

manfaat mutasi, misalnya tanaman poliploid memiliki ukuran yang lebih besar dan mempunyai sifat-sifat yang unggul, misalnya buah semangka berukuran besar dan tidak berbiji. Seleksi dan penyilangan (breeding) dilakukan untuk mencari keturunan yang memiliki sifat-sifat unggul, bertujuan untuk memperoleh hasil dengan mutu lebih baik. Misalnya pada tanaman tahan terhadap serangan hama dan penyakit, tubuhnya kokoh, masa berbuah dan berbunga cepat. Pada hewan dapat dipilih yang menghasilkan telur banyak tiap tahunnya, coba Anda beri contoh yang lainnya! Setelah mendapatkan karakter yang sesuai dengan keinginan, selanjutnya dilakukan penyilangan (breeding) dengan menerapkan hukum-hukum Mendel.

Di bidang kesehatan, ilmu genetika banyak digunakan untuk mendiagnosis suatu penyakit, dapat mencegah timbulnya penyakit menurun, dan mengobati suatu penyakit. Dengan demikian penyakit-penyakit yang menurun dapat dicegah serta kelainan-kelainan bawaan dapat dihindari. Ilmu genetika juga dapat digunakan untuk mengetahui penyakit–penyakit yang menurun, sehingga dapat digunakan untuk mencegah perkawinan yang mempunyai hubungan keluarga guna menghindari munculnya penyakit menurun.

struktur dan fungsi batang dikotil dan monokotil

1. Struktur batang

a. DIKOTIL

• Epidermis, mengalami penebalan zat gabus dan kutikula, termodifikasi membentuk lenti sel.
• Kortex, Jaringan parenkim dengan r. a.s. dan jaringan penguat dengan penebalannya.
• Endodermis, mengandung zat tepung, terdapat floeterma (selaput tepung).
• Silinder pusat, terdapat Berkas Pengangkutan (BP)/Jaringan Pengangkutan (JP) tipe kolateral terbuka. Terdapat empulur dan perisikel.

b. MONOKOTIL

• Tidak mempunyai kambium
• Pertumbuhannya terbatas
• Ikatan pembuluh dengan tipe kolatral tertutup
• Memiliki empulur dan sklerenkim
• Epidermis dengan stomata dan bulu-bulu akar

bagian pada miskroskop beserta fungsi nya

Mikroskop adalah alat yang di gunakan untuk melihat, atau mengenali benda-benda renik yang terlihat kecil menjadi lebih besar dari aslinya.

bagian mikroskop beserta fungsi nya :

LENSA OKULER, yaitu lensa yang dekat dengan mata pengamat lensa ini berfungsi untuk membentuk bayangan maya, tegak, dan diperbesar dari lensa objektif

LENSA OBJEKTIF, lensa ini berada dekat pada objek yang di amati, lensa ini  membentuk bayangan nyata, terbalik, di perbesar. Di mana lensa ini di atur oleh revolver untuk menentukan perbesaran lensa objektif.

TABUNG MIKROSKOP (TUBUS), tabung ini berfungsi untuk mengatur fokus dan menghubungan lensa objektif dengan lensa okuler.

MAKROMETER (PEMUTAR KASAR), makrometer berfungsi untuk menaik turunkan tabung mikroskop secara cepat.

MIKROMETER (PEMUTAR HALUS), pengatur ini berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan mikroskop secara lambat, dan bentuknya lebih kecil daripada makrometer.

REVOLVER, revolver berfungsi untuk mengatur perbesaran lensa objektif dengan cara memutarnya.

REFLEKTOR, terdiri dari dua jenis cermin yaitu cermin datar dan cermin cekung. Reflektor ini berfungsi untuk memantulkan cahaya dari cermin ke meja objek melalui lubang yang terdapat di meja objek dan menuju mata pengamat. Cermin datar digunakan ketika cahaya yang di butuhkan terpenuhi, sedangkan jika kurang cahaya maka menggunakan cermin cekung karena berfungsi untuk mengumpulkan cahaya.

DIAFRAGMA, berfungsi untuk mengatur banyak sedikitnya cahaya yang masuk.

KONDENSOR, kondensor berfungsi untuk mengumpulkan cahaya yang masuk, alat ini dapat putar dan di naik turunkan.

MEJA MIKROSKOP, berfungsi sebagai tempat meletakkan objek yang akan di amati.

PENJEPIT KACA, penjepit ini berfungsi untuk menjepit kaca yang melapisi objek agar tidak mudah bergeser.

LENGAN MIKROSKOP, berfungsi sebagai pegangang pada mikroskop.

KAKI MIKROSKOP, berfungsi untuk menyangga atau menopang mikroskop.

SENDI INKLINASI (PENGATUR SUDUT), untuk mengatur sudut atau tegaknya mikroskop.

cabang-cabang biologi

1. Acarologi  , ilmu yang mempelajari tentang acarina (tungau)
1. Agronomi , ilmu yang mempelajari tentang tanaman budidaya
2. Algologi    , ilmu yang mempelajari tentang alga
3. Anatomi atau ilmu urai tubuh , ilmu yang mempelajari tentang bagian-bagian tubuh
4. Anatomi Perbandingan, ilmu mengenai persamaan dan perbedaan anatomi dari makhluk hidup.
5. Anestesiologi, disiplin ilmu yang mempelajari penggunaan anestesi.
6. Apiari, ilmu yang mempelajari tentang lebah termasuk ternak lebah
7. Arachnologi, ilmu yang mempelajari tentang laba-laba.
8. Artrologi, ilmu yang mempelajari tentang sendi (penyakit sendi)
9. Bakteriologi, ilmu yang mempelajari tentang bakteri
10. Bioinformatika, ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologis
11. Biologi Molekuler, kajian biologi pada tingkat molekul
12. Biologi Reproduksi, cabang biologi yang mendalami tentang perkembangbiakan
13. Biokimia, kajian biologi yang mempelajari kimia makhluk hidup
14. Biofisika. cabang ilmu biologi yang mengkaji aplikasi aneka perangkat dan hukum fisika untuk menjelaskan aneka fenomena hayati atau biologi
15. Biogeografi, cabang dari biologi yang mempelajari tentang keaneka ragaman hayati berdasarkan ruang dan waktu
16. Biostatistika, (gabungan dari kata biologi dengan statistika; kadang-kadang dirujuk sebagai biometri atau biometrika) adalah penerapan ilmu statistika ke dalam ilmu biologi
17. Bioteknologi, cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.
18. Botani, Ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan
19. Bryologi, ilmu yang mempelajari tentang lumut
20. Dendrologi, ilmu yang mempelajari tentang pohon maupun tumbuhan berkayu lainnya, seperti liana dan semak
21. Dermatologi, ilmu yang mempelajari kulit dan penyakitnya
22. Ekologi, ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbale balik antara makhluk hidup dan lingkungannya
23. Epidemiologi, ilmu yang mempelajari tentang penularan penyakit
24. Embriologi, ilmu yang mempelajari tentang perkembangan embrio
25. Endokrinologi, ilmu yang mempelajari tentang hormone
26. Entomologi, Ilmu yang mempelajari tentang serangga
27. Etnobotani, ilmu yang mempelajari hubungan manusia dan tumbuhan
28. Etnozoologi, ilmu yang mempelajari hubungan manusia dan hewan
29. Etologi, cabang ilmu zoologi yang mempelajari perilaku atau tingkah laku hewan, mekanisme serta faktor-faktor penyebabnya
30. Eugenetika, ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat
31. Evolusi, ilmu yang mempelajari perubahan makhluk hidup dalam jangka panjang
32. Enzimologi, ilmu yang mempelajari tentang enzim
33. Farmakologi,ilmu yang mempelajari obat-obatan, interaksi dan efeknya terhadap tubuh manusia
34. Fikologi, Ilmu yang mempelajari tentang alga.
35. filogeni, kajian mengenai hubungan di antara kelompok-kelompok organisme yang dikaitkan dengan proses evolusi yang dianggap mendasarinya
36. Fisiologi, Ilmu yang mempelajari tentang faal/fungsi kerja tubuh
37. Fisioterapi, Ilmu yang mempelajari tentang pengobatan terhadappenderita yang mengalami kelumpuhan atau gangguan otot
38. Fitopatologi, cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari penyakit tumbuhan akibat serangan patogen ataupun gangguan ketersediaan hara
39. Gastrologi, ilmu yang mempelajari tentang salurang pencernaan, terutama lambung dan usus
40. Genetika, ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat
41. Genetika kuantitatif, Cabang genetika yang membahas pewarisan sifat-sifat terukur (kuantitatif atau metrik), yang tidak bisa dijelaskan secara langsung melalui hukum pewarisan Mendel
42. Genetika molukuler, cabang genetika yang mengkaji bahan genetik dan ekspresi genetik di tingkat subselular (di dalam sel)
43. Genetika , cabang genetika yang membahas transmisi bahan genetik pada ranah populasi
44. Ginekologi, ilmu yang khusus mempelajari penyakit-penyakit sistem reproduksi wanita (rahim, vagina dan ovarium)
45. Genomika, ilmu yang mempelajari tentang bahan genetik dari suatu organisme atau virus
46. Harpetologi, ilmu yang mempelajari reptilia dan ampibia (ular dan kadal)
47. Hematologi, ilmu yang mempelajari darah, organ pembentuk darah dan penyakitnya
48. Histologi, ilmu yang mempelajari tentang jaringan
49. Higiene, ilmu yang mempelajari tentang kesehatan makhluk hidup
50. Ikhtiologi, Ilmu yang mempelajari tentang ikan
51. Imunologi, Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan (imun) tubuh
52. Kardiologi, ilmu yang mempelajari tentang jantung dan pembuluh darah
53. Karsinologi, ilmu yang mempelajari tentang crustacean
54. Limnologi, ilmu yang mempelajari tentang rawa
55. Malakologi, ilmu yang mempelajari tentang molusk
56. Mamologi, ilmu yang mempelajari tentang mammalia
57. Metabolomika, kajian dalam biologi molekular yang memusatkan perhatian pada keseluruhan produk proses enzimatik yang terjadi di dalam sel
58. Mikobiologi, ilmu yang mempelajari tentang jamur
59. Mikrobiologi, ilmu yang mempelajari tentang organism
60. Miologi, ilmu yang mempelajari tentang otot
61. Mirmekologi, ilmu yang mempelajari tentang rayap
62. Morfologi, ilmu yang mempelajari tentang bentuk atau ciri luar organisme
63. Nematologi, ilmu yang mempelajari tentang nematod
64. Nefrologi, cabang medis internal yang mempelajari fungsi dan penyakit ginjal
65. Neurologi, Ilmu yang menangani penyimpangan pada sistem sara
66. Organologi, ilmu yang mempelajari tentang organ
67. Onkologi, ilmu yang mempelajari tentang kanker dan cara pencegahannya
68. Ontogeni, Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk hidup dari zigot menjadi dewasa
69. Ornitologi, ilmu yang mempelajari tentang burung
70. Osteologi, ilmu yang mempelajari tentang tulang
71. Oftalmologi, ilmu yang mempelajari tentang mata ( penyakit mata )
72. Palaentologi, Ilmu yang mempelajari tentang fosil
73. Paleobotani, ilmu yang mempelajari tumbuhan masa lampau
74. Paleozoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan purba
75. Palinologi, ilmu yang mempelajari polinomorf yang ada saat ini dan fosilnya, diantaranya serbuk sari, sepura, dinoflagelata, kista, acritarchs, chitinozoa, dan scolecodont, bersama dengan partikel material organik dan kerogen yang terdapat pada sedimen dan batuan sedimen
76. Parasitologi, ilmu yang mempelajari tentang parasit
77. Patologi, ilmu yang mempelajari tentang penyakit
78. Patologi anatomi, ilmu yang mempelajari kelainan struktur mikroskopik dan makroskopik berbagai organ dan jaringan yang disebabkan penyakit atau proses lainnya
79. Patologi Klinik, ilmu yang mempelajari kelainan yang terjadi pada berbagai fungsi organ atau sistem organ
80. Pediatri, ilmu yang mempelajari masalah penyakit pada bayi dan anak
81. Philogeni, Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhlukhidup
82. Primatologi, ilmu yang mempelajari tentang primata
83. Proteomika, kajian secara molekular terhadap keseluruhan protein yang dihasilkan dari ekspresi gen di dalam sel.
84. Protozoologi, ilmu yang mempelajari tentang protozoa
85. Psikiatri, ilmu kedokteran jiwa
86. Pteridologi, ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan pak
87. Pulmonologi, ilmu yang mempelajari tentang paru-par
88. Radiologi, ilmu untuk melihat bagian dalam tubuh manusia menggunakan pancaran atau radiasi geombang, baik gelombang elektromagnetik maupun gelombang mekanik
89. Reumatologi, ilmu yang ditujukan untuk diagnosis dan terapi kondisi dan penyakit yang mempengaruhi sendi, otot, dan tulang
90. Rekayasa Genetika, ilmu yang mempelajari tentang manipulasi sifat genetis
91. Rodentiologi, ilmu yang mempelajari tentang rodentia
92. Sitologi, ilmu yang mempelajari tentang sel
93. Sanitasi, ilmu yang mempelajari tentang lingkungan
94. Taksonomi, ilmu yang mempelajari tentang sistematika makhluk hidup
95. Teknik Biokimia, cabang ilmu dari teknik kimia yang berhubungan dengan perancangan dan konstruksi proses produksi yang melibatkan agen biologi
96. Teratologi adalah ilmu yang mempelajari tentang perubahan formasi dari sel, jaringan, dan organ yang dihasilkan dari perubahan fisiologi dan biokimia.
97. Toksikologi adalah pemahaman mengenai pengaruh-pengaruh bahan kimia yang merugikan bagi organisme hidup.
98. Transkriptomika, bagian dari biologi molekular yang mengkaji tentang produk transkripsi secara keseluruhan (transkriptom)
99. Urologi, cabang ilmu kedokteran yang mencakup ginjal dan saluran kemih pada pria dan wan ita baik dewasa dan anak serta organ reproduksi pada pria
100. Virologi, ilmu yang mempelajari tentang virus
101. Zoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan

perbedaan coding dan non coding RNA

Coding RNA terdiri dari transkripton dan hanya terdiri dari satu kelas molekul yaitu: Messenger RNA (mRNAs), yang mentraskrip gen pengkode protein dan karenanya ditranslasi menjadi protein dalam tahapan selanjutnya pada ekspresi genom. mRNA ini sendiri berfungsi sebagai cetakan dalam sintesis protein, dan hanya mRNA yang akan diterjemahkan dalam protein, selain itu mRNA juga memiliki umur yang sangat pendek yaitu akan segera terdegradasi setelah sintesis.
Tipe yang kedua dari RNA adalah non-coding, ada dua tipe yaitu:
1. Transfer RNA (tRNA) yaitu molekul kecil yang terlibat dalam dalam sintesis protein.tRNA membawa asam amino dalam bentuk yang di aktifkan ke dalam ribosom untuk pembentukan ikatan peptida dalam suatu urutan yang ditentukan oleh mRNA sebagai cetakan.
2. Ribosomal RNA (rRNA) merupakan salah satu komponen utama Ribosom dan merupakan tipe RNA yang jumlahnya paling melimpah dalam sel serta menyusun sekitar 80% dari total RNA pada bakteri yang sedang aktif membelah. molekul ini merupakan struktur tempat berlangsungnya sintesis protein. Eukariot mempunyai tipe non-coding RNA lain yang distribusinya lebih terbatas, dan RNA non-codingnya pendek. tipe RNA non-coding ini biasanya di bagi dalam 3 kategori sesuai dengan lokasi utamanya di dalam sel yaitu :
· Small nuclear RNA (snRNA), disebut juga U-RNA karena kaya akan nukleotida uridin yang terlibat dalam pemrosesan mRNA.
· Small nucleolar RNA (snoRNA), yang berperan penting dalam pemrosesan molekul rRNA.
· Small cytoplasmic RNA (scRNA), merupakan kelompok molekul yang sebagian fungsinya sudah diketahui dan sebagian lagi masih misteri.

Dari uraian tersebut dapat kita simpulkan beberapa kesimpulan, yang membedakan antara coding RNA dan non-coding RNA adalah :
1. Pada coding RNA terdiri dari transkripton dan hanya terdiri dari dari satu kelas molekul yaitu : Messenger RNA (mRNAs) sedangkan pada non-coding RNA baik pada prokariot maupun eukariot terdapat dua tipe yaitu: Ribosomal RNA (rRNA) dan Transfer RNA (tRNA).
2. mRNA, tRNA maupun rRNA sama-sama berperan dalam proses translasi tetapi hanya mRNA yang diterjemahkan dalam protein.
3. mRNA berfungsi sebagai cetakan sintesis protein, dan tRNA berfungsi sebagai pembawa asam amino ke ribosom untuk dirangakai dengan urutan yang sesuai dengan sekuens nukleotida pada mRNA yang sedang di translasi, sedangkan rRNA merupakan komponen penyusun ribosom yang merupakan struktur tempat berlangsungnya sintesis protein.
4. pada RNA non-coding yang lebih terbatas distribusinya di bagi menjadi 3 kategori sesuai dengan lokasi utamanya dalam sel yaitu: small nuclear RNA (snRNA), small nukeolar RNA (snoRNA), small cytoplasmic RNA (scRNA).

biosintesis RNA

Transfer RNA (tRNA) merupakan molekul kecil yang memiliki 75-95 nukliotida. Dalam stiap sel memiliki bermacam-macam molekul tRNA. Fungsi utama tRNA adalah membawa asam amino dalam proses translasi kodon mRNA menjadi rangkaian asam amino yang kemudian membentuk protein. Struktur sekunder dari tRNA berbentuk daun waru (clover leaf) (gambar 1 dan 2).

tRNA memiliki peran penting sebagai adaptor antara mRNA dan protein, dimana interaksi antikodon dengan mRNA pada salah satu ujung L yang membawa asam amino dan pada ujung lainnya berfungsi sebagai tempat berkondensasinya ikatan peptida yang terbentuk dari pengabungan antara tRNA yang lainnya di komplek ribosom.
Terdapat lima bagian tRNA, yaitu :
1. Bagian tangan asam amino, pada kedua ujung 5’ dan 3’. Spesifik asam amino terikat secara kovalen pada ujung 3’.
2. Bagian tangan DHU mengandung basa dihydrouracil.
3. Bagian tangan tambahan, tidak selalu ada, panjang dan besarnya bervariasi tergantung jenis tRNA
4. Bagian tangan anti kodon berupa lengkungan yang mengikat triplet anti kodon.
5. Bagian T-Y-C bagian ini terdiri dari tiga ribonucleotides, ribothymidine, pseudouridine and cytosine
Gambar 1. Struktur sekunder tRNA 3 dimensi
Proses translasi bisa berjalan jika tRNA matang tersedia dan dikenali oleh aminoacyl tRNA synthetase untuk mengikat asam amino pada ujung 3’. Melalui reaksi biokimia :
Amino acid + ATP à Amino acid-AMP + OH-tRNA à Amino acid-O-tRNA + AMP + 2PPi
Ikatan amino acid tRNA merupakan ikatan kaya energi sehingga memudahkan asam amino membentuk ikatan peptida dengan asam amino selanjutnya untuk membentuk protein (Gambar 2). 

Gambar 2. Proses aminoacilasi tRNA dan translasi mRNA
tRNA dibuat dari rangakai DNA dengan bantuan RNA polimerase III. Pertama kali yang terbentuk adalah prekursor (pre) tRNA berupa dalam bentuk mononumerik. Untuk dapat digunakan sebagai adaptor perlu ada proses aminoacylasi sebagai mana dijelaskan diatas. Dalam proses ini diperlukan tRNA yang matang (mature). Sejumlah proses enzimatik terlibat dalam reaksi pembentukan dari pre tRNA sampai tRNA matang.
Pada organisme prokariotik tRNA bersama-sama dengan 5S, 16S dan 23SrRNA ditranskripsi dari DNA dengan bantuan enzim polimerase RNA III (gambar 3).
Gambar 3. Transkripsi tRNA dan rRNA pada prokariotik
Pada organisme eukariotik tRNA berasal dari transkripsi DNA dengan bantuan RNA polimerase III di nukleoplasma. Adanya A box dan B box yang ada dalam membedakan dengannya dengan proses transkripsi pada prokariotik (gambar 4). RNA polimerase III dibantu oleh faktor proetein TFIIIB dan TFIIIC yang menempel pada promoter, sedangkan pada rRNA memiliki faktor protein yang sama namun ada tambahannya yaitu TFIIIA.
Gambar 4. Transkripsi tRNA pada eukariotik
Setelah proses transkripsi selesai pre tRNA dibawa ke sitoplasma yang kemudian terjadi proses pematangan tRNA yang memiliki lima langkah utama (gambar 5):
1. Pemutusan kepala 5’ oleh RNase P. Proses ini membutuhkan ribonukleo komplek.
2. Pemutusan ekor 3’ oleh kombinasi endonuklease dan exonuklease.
3. Penambahan CCA khusus pada organisme eukariotik.
4. Pemutusan intron, terutama pada organisme eukariotik.
5. Modifikasi sejumlah residu tRNA.
Gambar 5. Skema pre tRNA menjadi RNA matang. Nukleotida digambarkan dengan lingkaran. Bagian tRNA matang (hijau), kepala dan ekor berupa (ungu), intron (biru) dan anti kodon (merah).

transfer RNA

Transfer RNA

tRNA. Berbentuk daun semanggi (tangkai dengan tiga jari). ^[1] Pada ujung 3' terdapat rangkaian basa ACC yang merupakan penerima asam amino (acceptor stem), dan di simpul yang berlawanan merupakan simpul antikodon (anticodon loop) untuk membaca kodon mRNA. ^[1]

Transfer RNA (transfer-Ribonucleic acid) atau asam ribonukleat transfer adalah molekul yang menginterpretasikan pesan genetikberupa serangkaian kodon di sepanjang molekul mRNA dengan cara mentransfer asam-asam amino ke ribosom dalam proses translasi. ^[2]Dengan kata lain, tRNA merupakan molekul pembawa asam-asam amino yang akan disambungkan menjadi rantai polipeptida. ^[3] Hal ini karena kemampuan tRNA dalam membentuk kompleks dengan asam-asam amino. ^[1] Asam amino yang dibawa tRNA spesifik, oleh karena itu ada sekitar 20 macam tRNA yang masing-masing membawa asam amino yang spesifik karena di alam ada sekitar 20 asam amino yang menyusun protein. ^[3] Asam amino yang dibawa oleh tRNA sesuai dengan antikodon yang merupakan komplemen darikodon mRNA dan akan berpasangan secara antiparalel saat translasi.^[1] Saat translasi, dua molekul tRNA akan menempel pada ribosom untuk satu molekul mRNA, dan dua asam amino yang dibawa oleh kedua tRNA tersebut akan dirangkaikan menjadi polipeptida.^[1] Inilah prinsip sintesis rantai polipeptida. ^[1] tRNA ialah salah satu dari molekul-molekul RNA selain mRNA dan rRNA yang dimiliki oleh semua organisme selular dan berperan dalam ekspresi gen ^[1]. tRNA dan rRNA adalah molekul RNA yang bukan genom (bukan molekul yang diterjemahkan). ^[1] Struktur primer tRNA merupakan rantainukleotida linear dengan ukuran panjang 73 sampai 93 nukleotida dengan berat molekul total antara 25 sampai 30 kilo dalton. ^[1] Pada molekul tRNA terdapat jenis-jenis basa yang tidak umum atau termodifikasi. ^[1] Misalnya pseudourasil dan dihidrourasil yang merupakan modifikasi dari basa urasil. ^[1]

RISET GENETIKA

Model organisme dan genetika

Meskipun awalnya belajar warisan genetika dalam berbagai organisme, peneliti mulai mengkhususkan diri dalam mempelajari genetika dari subset tertentu dari organisme. Fakta bahwa penelitian yang signifikan sudah ada untuk organisme tertentu akan mendorong peneliti baru untuk memilih untuk studi lebih lanjut, dan akhirnya sebuah organisme model beberapa menjadi dasar untuk penelitian genetika paling. Topik penelitian umum dalam genetika organisme model termasuk studi tentang regulasi gen dan keterlibatan gen dalam pengembangan dan kanker.
Organisme dipilih, sebagian, untuk kenyamanan pendek kali generasi dan manipulasi genetik organisme mudah membuat beberapa alat populer penelitian genetika. Organisme model yang banyak digunakan termasuk bakteri usus Escherichia coli'''',''tanaman Arabidopsis thaliana'', roti ragi (Saccharomyces cerevisiae''''), nematoda Caenorhabditis elegans'''', lalat buah umum (' "Drosophila melanogaster''), dan tikus rumah umum (Mus musculus'''').

Medis penelitian genetika

Genetika medis berusaha untuk memahami bagaimana variasi genetik berhubungan dengan kesehatan manusia dan penyakit. Saat mencari gen yang tidak diketahui yang mungkin terlibat dalam penyakit, para peneliti umumnya menggunakan hubungan genetik dan grafik silsilah genetik untuk menemukan lokasi pada genom yang berhubungan dengan penyakit. Pada tingkat populasi, peneliti mengambil keuntungan dari pengacakan Mendel untuk mencari lokasi di genom yang berhubungan dengan penyakit, teknik terutama berguna untuk sifat multigenic tidak jelas didefinisikan oleh gen tunggal. Setelah kandidat gen ditemukan, penelitian lebih lanjut sering dilakukan pada gen yang sama (disebut gen ortolog) dalam organisme model. Selain mempelajari penyakit genetik, peningkatan ketersediaan teknik genotyping telah menyebabkan bidang pharmacogenetics-mempelajari bagaimana genotipe dapat mempengaruhi respon obat.
Meskipun biasanya tidak penyakit diwariskan, kanker adalah penyakit genetik. Proses perkembangan kanker dalam tubuh adalah kombinasi peristiwa. Mutasi kadang-kadang terjadi dalam sel-sel dalam tubuh saat mereka membagi. Sementara mutasi ini tidak akan diwariskan oleh keturunan apapun, mereka dapat mempengaruhi perilaku sel, kadang-kadang menyebabkan mereka untuk tumbuh dan membelah lebih sering. Ada mekanisme biologis yang mencoba untuk menghentikan proses ini, sinyal yang diberikan untuk tidak tepat membagi sel-sel yang harus memicu kematian sel, tetapi kadang-kadang tambahan mutasi terjadi yang menyebabkan sel untuk mengabaikan pesan-pesan. Sebuah proses internal seleksi alam terjadi dalam tubuh dan akhirnya terakumulasi dalam sel mutasi untuk meningkatkan pertumbuhan mereka sendiri, menciptakan sebuah tumor kanker yang tumbuh dan menyerang berbagai jaringan tubuh.

Penelitian teknik

DNA dapat dimanipulasi di laboratorium. Enzim restriksi merupakan enzim yang umum digunakan yang memotong DNA pada urutan tertentu, menghasilkan fragmen DNA diprediksi. Fragmen DNA dapat divisualisasikan melalui penggunaan elektroforesis gel, yang memisahkan fragmen menurut panjangnya.
Penggunaan enzim ligasi memungkinkan fragmen DNA yang akan menghubungkan kembali, dan dengan ligating fragmen DNA bersama-sama dari sumber yang berbeda, peneliti dapat membuat DNA rekombinan. Sering dikaitkan dengan organisme hasil rekayasa genetika, DNA rekombinan umumnya digunakan dalam konteks plasmid - fragmen DNA pendek melingkar dengan beberapa gen pada mereka. Dengan memasukkan plasmid ke dalam bakteri dan tumbuh bakteri pada piring mereka agar-agar (untuk mengisolasi klon sel bakteri), peneliti klonal dapat memperkuat dimasukkan fragmen DNA (suatu proses yang dikenal sebagai kloning molekuler). (Kloning juga dapat merujuk kepada penciptaan organisme klon, melalui berbagai teknik.)
DNA juga dapat diperkuat dengan menggunakan prosedur yang disebut rantai polimerase reaksi (PCR). Dengan menggunakan urutan pendek DNA yang spesifik, PCR dapat mengisolasi dan eksponensial memperkuat daerah target DNA. Karena bisa memperkuat dari jumlah yang sangat kecil DNA, PCR juga sering digunakan untuk mendeteksi keberadaan sekuens DNA spesifik.

DNA sequencing dan genomik

Salah satu teknologi yang paling mendasar dikembangkan untuk mempelajari genetika, sekuensing DNA memungkinkan para peneliti untuk menentukan urutan nukleotida dalam fragmen DNA. Dikembangkan pada tahun 1977 oleh Frederick Sanger dan rekan kerja, rantai-terminasi sequencing kini secara rutin digunakan untuk fragmen DNA urutan. Dengan teknologi ini, peneliti telah mampu mempelajari urutan molekul yang terkait dengan penyakit manusia banyak.
Sebagai sequencing telah menjadi lebih murah, para peneliti telah diurutkan genom banyak organisme, menggunakan alat komputasi untuk menjahit bersama urutan fragmen yang berbeda (suatu proses yang disebut genom perakitan). Teknologi ini digunakan untuk urutan genom manusia, yang mengarah ke penyelesaian Human Genome Project pada tahun 2003. New tinggi-throughput sequencing teknologi secara dramatis menurunkan biaya sekuensing DNA, dengan banyak peneliti berharap untuk membawa biaya resequencing genom manusia ke seribu dolar.
Jumlah besar data sekuens tersedia telah menciptakan bidang genomik, penelitian yang menggunakan alat komputasi untuk mencari dan menganalisis pola dalam genom penuh organisme. Genomics juga dapat dianggap sebagai subfield bioinformatika, yang menggunakan pendekatan komputasi untuk menganalisa set besar data biologis.

PERUBAHAN GENETIK

Mutasi

Selama proses replikasi DNA, kadang-kadang terjadi kesalahan dalam polimerisasi untai kedua. Kesalahan ini, yang disebut mutasi, dapat memiliki dampak pada fenotipe organisme, terutama jika mereka terjadi dalam urutan pengkode protein dari gen. Tingkat kesalahan biasanya kesalahan yang sangat rendah-1 di setiap 10-100 juta basis-karena kemampuan "proofreading" dari DNA polimerase. (Tanpa proofreading tingkat kesalahan seribu kali lipat lebih tinggi, karena banyak virus bergantung pada polimerase DNA dan RNA yang kekurangan kemampuan proofreading, mereka mengalami tingkat mutasi yang lebih tinggi.) Proses yang meningkatkan laju perubahan dalam DNA disebut mutagenik: bahan kimia mutagenik mempromosikan kesalahan dalam replikasi DNA, sering dengan mengganggu struktur dasar-pasangan, sedangkan radiasi UV menginduksi mutasi dengan menyebabkan kerusakan pada struktur DNA. Kimia kerusakan DNA terjadi secara alami juga, dan sel-sel menggunakan mekanisme perbaikan DNA untuk memperbaiki ketidaksesuaian dan istirahat dalam DNA-bagaimanapun, perbaikan kadang-kadang gagal untuk kembali DNA untuk urutan aslinya.
Dalam organisme yang menggunakan DNA kromosom silang pertukaran dan gen bergabung kembali, kesalahan dalam keselarasan selama meiosis juga dapat menyebabkan mutasi. Kesalahan dalam pindah silang terutama mungkin ketika urutan yang sama menyebabkan kromosom mitra untuk mengadopsi keselarasan salah; ini membuat beberapa daerah dalam genom lebih rentan untuk bermutasi dengan cara ini. Kesalahan ini membuat perubahan struktural besar dalam urutan DNA-duplikasi, inversi atau penghapusan seluruh daerah, atau disengaja bertukar seluruh bagian antara kromosom yang berbeda (disebut translokasi).

Seleksi alam dan evolusi

Mutasi mengubah suatu genotipe organisme dan kadang-kadang ini menyebabkan fenotipe yang berbeda untuk muncul. Kebanyakan mutasi memiliki sedikit efek pada fenotipe organisme, kesehatan, atau kebugaran reproduksi. Mutasi yang memiliki efek biasanya merusak, tapi kadang-kadang beberapa dapat bermanfaat. Studi pada lalat Drosophila melanogaster''''menunjukkan bahwa jika mutasi perubahan protein yang dihasilkan oleh gen, sekitar 70 persen dari mutasi ini akan berbahaya dengan sisanya menjadi salah netral atau lemah menguntungkan.
Genetika populasi studi distribusi perbedaan genetik dalam populasi dan bagaimana distribusi ini berubah seiring waktu. Perubahan frekuensi alel dalam suatu populasi terutama dipengaruhi oleh seleksi alam, dimana alel tertentu memberikan keuntungan selektif atau reproduksi organisme, serta faktor-faktor lain seperti pergeseran genetik, seleksi buatan dan migrasi.
Selama banyak generasi, genom organisme dapat berubah secara signifikan, sehingga fenomena evolusi. Seleksi untuk mutasi yang menguntungkan dapat menyebabkan spesies berevolusi menjadi bentuk lebih mampu bertahan dalam lingkungan mereka, proses yang disebut adaptasi. Spesies baru terbentuk melalui proses spesiasi, sering disebabkan oleh pemisahan geografis yang mencegah populasi dari bertukar gen dengan satu sama lain. Penerapan prinsip-prinsip genetik untuk penelitian biologi populasi dan evolusi disebut sebagai sintesis modern.
Dengan membandingkan homologi antara genom spesies yang berbeda adalah mungkin untuk menghitung jarak evolusi antara mereka dan ketika mereka mungkin telah menyimpang (disebut jam molekuler). Perbandingan genetik umumnya dianggap metode yang lebih akurat dari karakteristik keterkaitan antara spesies dari perbandingan karakteristik fenotipik. Jarak evolusi antara spesies dapat digunakan untuk membentuk pohon evolusi - pohon ini merupakan keturunan umum dan divergensi spesies dari waktu ke waktu, meskipun mereka tidak menunjukkan transfer materi genetik antara spesies yang tidak berhubungan (dikenal sebagai transfer gen horizontal dan paling umum pada bakteri ).

WARISAN GENETIK

DNA dan kromosom

Dasar molekul untuk gen adalah Asam deoksiribonukleat (DNA). DNA terdiri dari rantai nukleotida, yang ada empat jenis: adenin (A), Sitosina (C), guanina (G), dan timina (T). Informasi genetik yang ada dalam urutan nukleotida ini, dan gen yang ada sebagai peregangan urutan sepanjang rantai DNA. Virus adalah satu-satunya pengecualian aturan ini — kadang-kadang virus menggunakan molekul sangat mirip RNA bukannya DNA sebagai bahan genetik mereka.
DNA biasanya ada sebagai molekul terdampar ganda yang digulung ke dalam bentuk beruntai ganda. Setiap nukleotida dalam DNA lebih pasangan dengan para mitra nukleotida pada untai berlawanan: A pasangan dengan T, dan c pasangan dengan G. Dengan demikian, dalam bentuk dua-terdampar, strand setiap secara efektif berisi semua informasi yang diperlukan, berlebihan dengan para mitra strand. Ini struktur DNA adalah dasar fisik warisan: replikasi DNA duplikat informasi genetik dengan pemisahan untaian dan menggunakan setiap strand sebagai template untuk sintesis seuntai mitra baru.
Gen diatur Ramp sepanjang rantai panjang dari urutan DNA yang disebut kromosom. Dalam bakteri, tiap sel memiliki kromosom melingkar satu, sementara organisme eukariotik lainnya (yang termasuk tanaman dan hewan) memiliki DNA mereka diatur dalam beberapa linear kromosom. Ini helai DNA sering sangat panjang; kromosom manusia terbesar, misalnya, adalah sekitar 247 juta pasangan basa panjangnya. DNA kromosom diasosiasikan dengan protein struktural yang mengatur, kompak, dan mengontrol akses ke DNA, membentuk bahan yang disebut chromatin; pada eukariota, chromatin biasanya terdiri dari nucleosomes, mengulangi unit DNA di inti histone protein. Set lengkap bahan turun-temurun di organisme (biasanya gabungan urutan DNA semua kromosom) disebut genom.
Sementara haploid organisme hanya memiliki satu salinan kromosom setiap, kebanyakan hewan dan banyak tanaman adalah diploid, mengandung dua kromosom masing-masing dan dengan demikian dua salinan dari setiap gen. Dua alel untuk gen terletak di identik lokus saudara chromatids, masing-masing alel yang mewarisi dari orang tua yang berbeda.
Pengecualian ada pada kromosom seks, khusus kromosom banyak hewan telah berevolusi yang memainkan peran dalam menentukan jenis kelamin organisme. Pada manusia dan mamalia, kromosom y memiliki sangat sedikit gen dan memicu pengembangan karakteristik seksual laki-laki, sementara kromosom x mirip dengan kromosom lain dan mengandung banyak gen yang tidak terkait dengan penentuan jenis kelamin. Wanita memiliki dua kopi kromosom X, tapi laki-laki memiliki y satu dan hanya satu kromosom X - perbedaan ini dalam jumlah salinan kromosom x mengarah ke pola warisan biasa sex-linked gangguan.

Reproduksi

Ketika sel-sel membagi, genom mereka penuh disalin dan setiap sel putri mewarisi satu salinan. Proses ini, yang disebut mitosis, adalah bentuk sederhana dari reproduksi dan adalah dasar bagi reproduksi aseksual. Reproduksi aseksual dapat juga terjadi pada organisme multisel, menghasilkan keturunan yang mewarisi genom mereka dari seorang single parent. Keturunan yang genetically identik dengan orang tua mereka disebut klon.
Organisme eukariotik lainnya sering menggunakan reproduksi seksual untuk menghasilkan keturunan yang berisi campuran bahan genetik yang diwarisi dari dua orang tua yang berbeda. Proses reproduksi seksual yang alternatif antara bentuk yang berisi satu salinan genom (haploid) dan double salinan (diploid). Bakteri dapat juga mengambil mentah fragmen DNA ditemukan di lingkungan dan menggabungkannya ke dalam mereka genom, sebuah fenomena yang dikenal sebagai transformasi. Proses ini menghasilkan transfer gen horizontal, transmisi fragmen informasi genetik antara organisme yang akan sebaliknya tidak terkait.

Rekombinasi dan hubungan

Sifat diploid kromosom memungkinkan gen pada kromosom yang berbeda untuk assort independen selama reproduksi seksual, penggabungan kembali ke bentuk kombinasi baru dari gen. Bergabung kromosom yang sama akan secara teoritis tidak pernah kembali, namun, kalau bukan karena proses pindah silang. Selama crossover, kromosom pertukaran membentang DNA, efektif menyeret alel gen antara kromosom. Proses ini pindah silang umumnya terjadi selama meiosis, serangkaian sel divisi yang menciptakan sel haploid.
Kemungkinan pindah silang yang terjadi antara dua titik yang diberikan pada kromosom berhubungan dengan jarak antara poin. Untuk sewenang-wenang jarak, probabilitas crossover cukup tinggi warisan gen efektif uncorrelated. Untuk gen yang lebih dekat bersama-sama, namun probabilitas rendah crossover berarti bahwa gen menunjukkan Pautan genetik - alel untuk gen dua cenderung diwariskan bersama-sama. Jumlah hubungan antara serangkaian gen dapat dikombinasikan untuk membentuk hubungan linear peta yang kira-kira menjelaskan susunan gen bersama kromosom.

SEJARAH GENETIKA

Meskipun ilmu genetika dimulai dengan pekerjaan diterapkan dan teoritis Gregor Mendel pada pertengahan 1800-an, teori-teori lain dari warisan didahului Mendel. Sebuah teori yang populer selama Mendel adalah konsep warisan pencampuran: gagasan bahwa individu mewarisi sifat-sifat campuran halus dari orang tua mereka. Karya Mendel menyangkal ini, menunjukkan bahwa sifat terdiri dari kombinasi gen yang berbeda daripada terus menerus campuran. Teori lain yang telah mendukung beberapa pada waktu itu adalah pewarisan karakteristik yang diperoleh: keyakinan bahwa individu mewarisi sifat-sifat diperkuat oleh orang tua mereka. Teori (umumnya terkait dengan Jean-Baptiste Lamarck) kini dikenal sebagai salah-pengalaman individu tidak mempengaruhi gen mereka lolos ke anak-anak mereka. Teori lain termasuk pangenesis Charles Darwin (yang telah diperoleh dan warisan baik aspek) dan reformulasi Francis Galton tentang pangenesis baik sebagai partikel dan diwariskan.

Mendel dan genetika klasik

Ilmu genetika modern jejak akarnya ke Johann Gregor Mendel, seorang biarawan Jerman-Ceko Augustinus dan ilmuwan yang mempelajari sifat warisan dalam tanaman. Dalam makalahnya "Versuche über Pflanzenhybriden" ("Percobaan pada Tanaman Hibridisasi"), disajikan pada tahun 1865 ke''''Naturforschender Verein (Masyarakat untuk Penelitian di Alam) di Brunn, Mendel menelusuri pola warisan sifat tertentu pada tanaman kacang dan menggambarkan mereka secara matematis. Meskipun pola pewarisan hanya bisa diamati untuk beberapa sifat, karya Mendel menunjukkan bahwa faktor keturunan itu partikulat, bukan diperoleh, dan bahwa pola-pola warisan banyak sifat dapat dijelaskan melalui aturan-aturan sederhana dan rasio.
Pentingnya kerja Mendel tidak mendapatkan pemahaman yang luas sampai tahun 1890, setelah kematiannya, ketika ilmuwan lain bekerja pada masalah yang sama ditemukan kembali penelitiannya. William Bateson, pendukung kerja Mendel, menciptakan kata''''genetika pada tahun 1905. (Kata sifat''''genetik, berasal dari kata Yunani''usul''-''''γένεσις, "asal" dan bahwa dari kata''genno''-''''γεννώ, "untuk melahirkan ", mendahului kata benda dan pertama kali digunakan dalam arti biologis di 1860) Bateson mempopulerkan penggunaan kata.''genetika''untuk menggambarkan studi warisan dalam pidato pelantikannya pada Konferensi Internasional Ketiga tentang Tanaman Hibridisasi di London, Inggris, pada tahun 1906.
Setelah penemuan kembali karya Mendel, para ilmuwan mencoba untuk menentukan molekul dalam sel yang bertanggung jawab untuk warisan. Pada tahun 1910, Thomas Hunt Morgan berpendapat bahwa gen berada pada kromosom, berdasarkan pengamatan dari mutasi mata terkait-seks putih di lalat buah. Pada tahun 1913, Alfred muridnya Sturtevant menggunakan fenomena hubungan genetik untuk menunjukkan bahwa gen disusun secara linear dalam kromosom.

Genetika molekuler

Meskipun gen yang diketahui ada pada kromosom, kromosom terdiri dari kedua protein dan DNA para ilmuwan tidak tahu mana yang bertanggung jawab untuk warisan. Pada tahun 1928, Frederick Griffith menemukan fenomena transformasi (lihat eksperimen Griffith): bakteri mati bisa transfer material genetik untuk "mentransformasikan" bakteri yang masih hidup lainnya. Enam belas tahun kemudian, pada tahun 1944, Oswald Avery Theodore, Colin McLeod dan Maclyn McCarty mengidentifikasi molekul yang bertanggung jawab untuk transformasi sebagai DNA. Percobaan Hershey-Chase pada tahun 1952 juga menunjukkan bahwa DNA (bukan protein) merupakan bahan genetik dari virus yang menginfeksi bakteri, memberikan bukti lebih lanjut bahwa DNA adalah molekul bertanggung jawab untuk warisan.
James D. Watson dan Francis Crick menentukan struktur DNA pada tahun 1953, menggunakan karya kristalografi sinar-X dari Rosalind Franklin dan Maurice Wilkins yang menunjukkan DNA memiliki struktur heliks (yaitu, berbentuk seperti pembuka botol). Double-helix model mereka memiliki dua untai DNA dengan nukleotida menunjuk ke dalam, masing-masing pencocokan nukleotida komplementer pada untai yang lain untuk membentuk apa yang tampak seperti anak tangga pada tangga memutar. Struktur ini menunjukkan bahwa informasi genetik ada dalam urutan nukleotida pada setiap untai DNA. Struktur juga menyarankan sebuah metode sederhana untuk duplikasi: jika untaian dipisahkan, untaian mitra baru dapat direkonstruksi untuk masing-masing berdasarkan urutan untai lama.
Meskipun struktur DNA menunjukkan bagaimana warisan bekerja, itu masih belum diketahui bagaimana DNA mempengaruhi perilaku sel. Pada tahun-tahun berikutnya, para ilmuwan mencoba untuk memahami bagaimana DNA mengontrol proses produksi protein. Ditemukan bahwa sel menggunakan DNA sebagai template untuk membuat pencocokan messenger RNA (molekul dengan nukleotida, sangat mirip dengan DNA). Urutan nukleotida dari messenger RNA digunakan untuk membuat urutan asam amino dalam protein, ini terjemahan antara nukleotida dan urutan asam amino yang dikenal sebagai kode genetik.

GENETIKA

Genetika (dari bahasa Yunani kuno ', "genitif" dan bahwa dari ', "asal"), adalah disiplin biologi, ilmu hereditas dan variasi dalam organisme hidup. Fakta bahwa makhluk mewarisi sifat-sifat dari orang tua mereka telah digunakan sejak zaman prasejarah untuk meningkatkan tanaman tanaman dan hewan melalui penangkaran selektif. Namun, ilmu modern genetika, yang berusaha untuk memahami proses warisan, hanya mulai dengan karya Gregor Mendel di abad kesembilan belas. Meskipun ia tidak tahu dasar-dasar untuk hereditas, Mendel mengamati bahwa organisme mewarisi sifat-sifat melalui satuan diskrit warisan, yang sekarang disebut gen.

Gen yang sesuai dengan daerah DNA, sebuah molekul terdiri dari rantai empat jenis nukleotida-urutan nukleotida ini adalah organisme informasi genetik mewarisi. DNA alami terjadi dalam bentuk terdampar ganda, dengan nukleotida dalam setiap strand melengkapi satu sama lain. Untai masing-masing dapat bertindak sebagai template untuk membuat seuntai mitra baru-ini adalah metode fisik untuk membuat salinan gen yang dapat diwarisi.
Urutan nukleotida dalam sebuah gen yang diterjemahkan oleh sel untuk menghasilkan rantai asam amino, menciptakan protein-urutan asam amino protein sesuai order of nukleotida dalam gen. Hubungan antara urutan nukleotida dan asam amino urutan dikenal sebagai kode genetik. Asam amino protein menentukan bagaimana terlipat menjadi bentuk tiga dimensi; struktur ini, pada gilirannya, bertanggung jawab untuk fungsi protein. Protein melaksanakan hampir semua fungsi yang dibutuhkan untuk sel-sel hidup. Perubahan ke DNA dalam gen dapat mengubah asam amino suatu protein, mengubah bentuk dan fungsi: ini dapat memiliki efek dramatis pada sel dan pada organisme secara keseluruhan.
Walaupun genetika berperan besar dalam penampilan dan perilaku organisme, itu adalah kombinasi genetika dengan apa yang pengalaman organisme yang menentukan hasil akhir. Sebagai contoh, sementara gen memainkan peran dalam menentukan ukuran organisme, nutrisi dan kondisi lain pengalaman setelah awal juga memiliki dampak yang besar.

tess